高镁球团焙烧特性及其固结强化机理

分别以蛇纹石、MgO粉和菱镁石作为含镁添加剂,研究高镁球团的焙烧特性。研究结果表明：随着球团中MgO质量分数的增加,磁铁矿球团和赤铁矿球团的预热球和焙烧球强度都降低,表明MgO质量分数的提高不利于球团的固结;通过添加含钙和含硼物质,改善了高镁球团的预热球和焙烧球强度;随着球团矿碱度的提高,球团矿预热球和焙烧球强度都是先升高后降低,碱度为0.4-0.5时达到最大值,而随着球团硼质量分数的增加,球团预热球和焙烧球强度都升高;添加含钙和含硼物质可促进低熔点物质的形成,使球团产生适宜的液相量,加快Mg2＋和Fe3＋的扩散,促进含镁熔剂的矿化和Fe2O3再结晶,从而改善含镁球团的固结强度。

碱性含镁球团矿的应用及合理炉料结构研究

使用碱性含镁球团矿可提高氧化球团矿质量,进而改善高炉生产指标。从理论上分析了碱性含镁球团矿的冶金性能,并探讨了包钢高炉炼铁合理的炉料结构,研究结果表明:碱性含镁球团矿中合理的MgO的质量分数为1.8%,烧结矿中合理的MgO的质量分数为1.8%、碱度为1.7。依据包钢现有的资源条件分析了通过添加轻烧白云石细磨粉,制作含镁碱性球团的可行性。

含氟氧化镁球团矿的研究与实践

进行了自产含氟精矿配加轻烧白云石粉生产含氧化镁球团矿的研究试验.实验室研究表明:配加轻烧白云石粉之后,生球成球性能有所改善;在焙烧温度相同时,成品球的抗压强度随MgO含量的增加而降低.当球团矿中MgO含量相同时,在1150～1 250℃的焙烧温度区间内,其成品球抗压强度随焙烧温度的升高而升高,但当温度达到1 250℃以上时,其抗压强度随焙烧温度的升高而降低.通过在包钢162 m2带式焙烧机进行生产以及在包钢2 200 m3级高炉冶炼实践,高炉炉况稳定顺行、高产,煤气利用改善,焦比降低,炉渣脱硫与排碱效果改善.

焙烧温度对低硅含镁球团矿还原膨胀率的影响及机理

研究焙烧温度对Mg O含量分别为1.5%和3.0%(质量分数)的低硅含镁球团的抗压强度、矿相和还原膨胀率的影响,并基于Arrhenius方程和还原度测定计算低硅含镁球团还原反应的表观活化能,分析还原反应的速率限制性环节。结果表明:当焙烧温度较低时,低硅含镁球团内形成的铁酸镁数量较少,存在未反应的Mg O颗粒,其还原过程主要受气体扩散和界面化学反应混合控制,还原膨胀率高,还原后强度低。1280℃高温下,焙烧的低硅含镁球团形成的铁酸镁数量多、强度高,还原过程后期主要受固相扩散即铁离子扩散控制,尤其是低硅高镁球团受固相扩散控制更明显,还原过程中未出现针状铁晶粒,还原膨胀率低。

轻烧镁球的试验研制

将轻烧镁粉、菱镁石颗粒和水按不同配比混合,液压成型为圆柱试样,利用试验分析讨论不同配比、成型压力对试样理化性能的影响;通过采用不同轻烧镁粉和菱镁石颗粒配比可以调整试样中MgO含量和灼减量,以满足不同钢厂转炉的配镁造渣工艺和护炉需要。

高碳镁球在溅渣护炉工艺中的应用

针对转炉终渣 (FeO) %高 ,采用高碳镁球进行改质处理 ,可明显改善溅渣护炉工艺效果 。

交替变向电磁场对稀土镁球铁球化衰退的影响

自行研究和设计了交替变向电磁场装置。将采用稀土镁球化处理后的铁水,经不同保温时间后,分别在重力场和电磁场中凝固,利用对比试验的方法考察电磁场对球墨铸铁球化衰退的影响规律。结果表明:交替变向电磁场可加速球化元素镁和稀土的脱S脱O作用,使电磁场中凝固的球墨铸铁S,O含量相对较低,从而抑制了球墨铸铁的球化衰退。

稀土镁球铁法兰铸造缺陷的分析

稀土镁球铁法兰在铸造中经常会出现缩孔、缩松,球化不良及球化衰退,石墨漂浮,夹渣,皮下气孔等铸造缺陷,现把缺陷的特征、产生的原因以及防止措施提出来,对生产有一定指导意义。

用稀土镁球铁制作漏斗砖成型模内衬

采用稀土镁球墨铸铁替代ZG45铸钢制作漏斗砖成型模的内衬具有工艺简单、铸造性能好、生产成本低等优点,使用寿命比ZG45铸钢的内衬提高50%左右。

稀土镁球铁中的非金属夹杂物

提供了非金属夹杂物作为球状石墨非自发形核心的视觉证实。球铁中的非金属夹杂物按其分布有:作为球状石墨核心的夹杂物;被石墨晶体包围的夹杂物;和石墨共生的夹杂物;孤立块状分布在基体中的夹杂物。对球铁性能影响最大的非金属夹杂物是孤立分布的夹杂物。

低硅含镁球团矿还原行为研究

本文研究了低硅含镁球团矿在900℃,CO气氛下的还原过程,并通过X射线衍射仪(XRD)和矿相显微镜测定了球团矿在不同还原度时的物相组成和显微形貌。研究结果表明:Fe_2O_3的还原顺序为Fe_2O_3→Fe_3O_4→FeO→Fe,当还原度由0%增加到10%时,Fe_2O_3被还原成Fe_3O_4,且球团矿由外向内均匀还原;当还原度由10%增加到50%时,Fe_3O_4被还原成FeO,并出现还原聚集现象,其原因是球团矿内部孔隙分布不均匀;此后大多数FeO还原为金属Fe。MgFe_2O_4的还原顺序为:MgFe_2O_4→Mg_(0.239)Fe_(0.761)O→Mg_(0.64)Fe_(2.36)O_4→Fe,其还原反应从球团矿还原度为30%时开始,主要原因是MgFe_2O_4较Fe_2O_3难还原。采用未反应核模型对球团矿还原过程进行动力学分析,得到球团矿在还原前期受界面化学反应控速,还原后期既不受混合控速也不受扩散控速。

轻烧菱镁石粉对低硅含镁球团矿孔隙和强度的影响

本文研究了向两种铁精粉和膨润土中添加不同质量分数的轻烧菱镁石粉对球团矿孔隙、强度和物相的影响.研究结果表明:轻烧菱镁石粉平均粒径较小,结晶水和MgCO_(3)质量分数高(分别为3.94%和8.59%),对球团矿性能影响较大.轻烧菱镁石添加量由1.5%增加到3.5%时,焙烧球孔隙率由11.12%升高到15.95%,大气孔(孔径大于5μm)的体积分数由8.94%升高到36.61%,且分布均匀化程度降低;同时,球团矿变得“疏松”,固结指数由60.45%降低到43.00%,预热球和焙烧球强度分别降低79.3N和247.6N;球团矿中的铁酸镁和磁铁矿相质量分数增加,赤铁矿相再结晶减弱.适量增加球团矿中轻烧菱镁石粉的配比,可使球团矿孔隙率、大气孔和高熔点物相增多,进而提高球团矿的还原和软熔滴落等性能.

微量元素秘在稀土镁球铁中的作用

设计并试用了含微量元素机和不含铋的稀土镁钡钙多元球化剂BBC和BC。试验结果表明,二种球化剂能促进薄壁球铁件形核,增加铸件铸态铁素体量,减少以至消除铸态碳化物,特别是含铋的BBC效果更显著。采用扫描电镜、能谱和波谱分析,研究认为铋在稀土镁球铁中的作用是“吸附复合作用”和与稀土元素间的“化合复合作用”的综合。

稀土镁球墨铸铁的起源及其早期发展——纪念稀土镁球墨铸铁投产40周年

上世纪60年代初,为了充分开发和应用我国丰富的稀土资源,包钢、锡柴、上海内研所和一机部系统的一些生产和科研单位曾各自或协同进行稀土球墨铸铁试验研究。结果发现稀土的球化作用较弱,稀土球铁的球化率不如镁球铁,但夹渣、缩松明显少于镁球铁。这种结果引起了用稀土和镁进行球化处理的设想,导致了稀土镁球铁的诞生,解决了当时国内球铁生产由于原材料和技术两方面原因引起的质量问题,对我国球墨铸铁的发展起了重要作用。研究表明,与镁球铁曲轴相比,稀土镁球铁曲轴的夹渣、缩松缺陷大幅度减少,疲劳性能和耐磨性能也明显提高,因而很快在全国范围内推广。在这之后,锡柴又试验成功稀土镁硅铁合金球化剂冲入球化处理法,取代比较不安全而且温降较大的压力包处理法,并将稀土镁球铁用于柴油机连杆、大断面曲轴以及重量达20t的16V300型气缸体,此外,1965年还研制成功等温淬火稀土镁球铁凸轮轴并投入大批量生产。稀土能中和微量元素及铁液中某些气体的反球化作用,而稀土使球墨畸变的作用也需要微量元素中和。稀土镁球铁发生石墨漂浮的临界碳当量是4.55%,与镁球铁基本相同。稀土在球铁中的应用要注意用量恰当,才能达到“扬长避短”,充分发挥其有利作用和免除其不利影响。

260t转炉轻烧镁球冶炼脱磷生产实践

为了稳定控制260 t转炉采用轻烧镁球冶炼时的终点磷含量,分析了转炉出钢温度、终点氧值、炉渣碱度和返干时机等对脱磷效果的影响。结果表明,当转炉终点氧值大于0.04%、炉渣碱度为2.5~3.3、转炉出钢温度小于1 680℃、返干时间小于2 min时,转炉脱磷率较高且控制稳定。

喷镁球化在离心球墨铸铁管生产中的应用

铁水的球化是球墨铸铁管生产中的关键工艺,决定着产品的质量。概述了喷镁球化工艺的原理,介绍了实际生产中喷镁球化工艺的形式,阐述了喷镁球化喷吹系统装备的类型,提出了选用工艺和装备的原则。喷镁球化工艺在生产离心铸造球墨铸铁管中取得了良好效果,提高了铸管质量,降低了生产成本。

中间包残衬生产溅渣护炉镁球技术研究

为解决连铸过程中因中间包内衬修复产生的一类固废,研究了利用中间包残衬生产溅渣护炉镁球的工艺,探讨了不同残衬细粉加入量对压制镁球体积密度和耐压强度的影响及镁球加入对钢水脱磷率和炉衬侵蚀的影响。结果表明:1)利用中间包残衬在优化工艺下制备的镁球,满足溅渣护炉镁球技术与使用要求;2)中间包残衬生产的溅渣护炉镁球,在炉内挂渣效果良好,脱磷率、炉衬厚度均有所提高,对提高钢水洁净度和炉衬的使用寿命效果明显,且具有显著的经济效益和社会效益。

碳镁球团复合脱氧脱硫剂中CaO、MgO、SiO_2的测定

试样用碱熔剂熔融,稀盐酸浸取酸化、定容。移取部分试液,通过调节控制分析时各元素的酸度,利用钙镁与EGTA络合常数的对数相差5.8,在镁存在的情况下,用EGTA直接滴定钙,以EGTA掩蔽钙后,用CyDTA直接滴定镁,再用硅钼蓝光度法测定SiO2量,实现了CaO、MgO、SiO2同一母液联合快速分析。应用本法对碳镁球团中的MgO、CaO、SiO2进行测定,结果满意,RSD分别≤0.24%、2.82%和2.93%。